หลักการของตัวควบคุมการเคลื่อนไหวอุตสาหกรรมและรูปแบบการควบคุมและข้อดี

ตัวควบคุมการเคลื่อนไหวเป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ซึ่งมักใช้ร่วมกับซอฟต์แวร์ควบคุมการเคลื่อนไหวที่ใช้ในการควบคุมหุ่นยนต์เครื่องมือเครื่องซีเอ็นซีและอุปกรณ์ระบบอัตโนมัติอื่น ๆ เพื่อย้ายหรือทำงานต่างๆ ตัวควบคุมการเคลื่อนไหวประกอบด้วยคอมพิวเตอร์และฮาร์ดแวร์ที่เกี่ยวข้องเป็นหลักเช่นตัวประมวลผลสัญญาณดิจิตอล (DSP) และตัวแปลงแบบอะนาล็อก/ดิจิตอล (ADC) และสื่อสารกับอุปกรณ์เช่นเซอร์โวมอเตอร์ไดรฟ์และเซ็นเซอร์ในระบบควบคุมการเคลื่อนไหว

ตัวควบคุมการเคลื่อนไหวมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในหลาย ๆ สาขาโดยเฉพาะอย่างยิ่งในระบบควบคุม AC Servo และ Multi-Axis Control มันสามารถใช้ประโยชน์จากทรัพยากรการคำนวณอย่างเต็มที่เพื่อช่วยให้ผู้ใช้วางแผนวิถีวิถีดำเนินการเคลื่อนไหวที่กำหนดไว้ล่วงหน้าและดำเนินการควบคุมเซอร์โวที่มีความแม่นยำสูง

การพัฒนาเทคโนโลยีการควบคุมการเคลื่อนไหวเป็นท่วงทำนองของการพัฒนาระบบอัตโนมัติการผลิตและเทคโนโลยีสำคัญเพื่อส่งเสริมการปฏิวัติอุตสาหกรรมใหม่ การควบคุมการเคลื่อนไหวมักหมายถึงการแปลงระบบควบคุมที่กำหนดไว้ล่วงหน้าและคำแนะนำการออกแบบเป็นการเคลื่อนไหวเชิงกลที่ต้องการภายใต้เงื่อนไขที่ซับซ้อนสำหรับตำแหน่งที่แม่นยำความเร็วการเร่งความเร็วแรงบิดหรือการควบคุมแรง

ตัวควบคุมการเคลื่อนไหวเป็นตัวควบคุมพิเศษที่ใช้ในการควบคุมโหมดการทำงานของมอเตอร์: ตัวอย่างเช่นมอเตอร์จะถูกควบคุมโดยคอนแทคเลนส์ AC ผ่านสวิตช์อิมแพ็คซึ่งดึงมอเตอร์ไปยังตำแหน่งที่ระบุแล้ววางลงหรือใช้เวลารีเลย์เพื่อควบคุมการหมุนกลับตัวของมอเตอร์หรือหยุดมอเตอร์สักพักหนึ่ง การควบคุมการเคลื่อนไหวมีความซับซ้อนมากขึ้นในเครื่องมือของเครื่องหุ่นยนต์และซีเอ็นซีมากกว่าในเครื่องจักรเฉพาะทางซึ่งมีรูปแบบการเคลื่อนไหวที่ง่ายกว่าและมักเรียกว่าการควบคุมการเคลื่อนไหวโดยทั่วไป

ขึ้นอยู่กับแหล่งพลังงานการควบคุมการเคลื่อนไหวสามารถแบ่งออกเป็นส่วนใหญ่เป็นตัวควบคุมการเคลื่อนไหวไฟฟ้าโดยใช้มอเตอร์ไฟฟ้าเป็นแหล่งพลังงานการควบคุมก๊าซของเหลวโดยใช้ก๊าซและของเหลวเป็นแหล่งพลังงานและการควบคุมเทอร์โมมอเตอร์โดยใช้เชื้อเพลิง (ถ่านหินน้ำมัน ฯลฯ ) เป็นแหล่งพลังงาน ตามสถิติมากกว่า 90% ของไฟฟ้ามาจากมอเตอร์ไฟฟ้า มอเตอร์ไฟฟ้ามีบทบาทสำคัญมากในการผลิตที่ทันสมัยและชีวิตประจำวันดังนั้นการควบคุมการเคลื่อนที่ด้วยไฟฟ้าจึงเป็นสิ่งที่ใช้กันมากที่สุดในตัวควบคุมการเคลื่อนไหวเหล่านี้

การควบคุมการเคลื่อนที่ด้วยไฟฟ้าวิวัฒนาการมาจากการใช้มอเตอร์ไฟฟ้าและมอเตอร์ไฟฟ้าเป็นคำทั่วไปสำหรับระบบควบคุมสำหรับมอเตอร์ไฟฟ้า มีระบบควบคุมการเคลื่อนไหวหลายประเภท แต่จากมุมมองพื้นฐานอุปกรณ์ทั่วไปของระบบควบคุมการเคลื่อนไหวที่ทันสมัยประกอบด้วยซูเปอร์คอมพิวเตอร์ส่วนใหญ่ตัวควบคุมการเคลื่อนไหวตัวขับเคลื่อนพลังงานมอเตอร์เครื่องกระตุ้นและอุปกรณ์ตอบรับแบบควบคุมการเคลื่อนไหว ตัวควบคุมการเคลื่อนไหวเป็นชุดควบคุมที่มีชุดควบคุมส่วนกลางที่แกนกลางเซ็นเซอร์เป็นองค์ประกอบการตรวจจับสัญญาณและมอเตอร์หรือหน่วยไดรฟ์และหน่วยประสิทธิภาพเป็นตัวควบคุม

แบบฟอร์มควบคุมการควบคุมการเคลื่อนไหว

การควบคุมการเคลื่อนไหวแบบจุดต่อจุด:

นั่นคือมีเพียงข้อกำหนดเพียงข้อเดียวสำหรับการตระหนักถึงตำแหน่งโดยไม่คำนึงถึงกระบวนการระดับกลางหรือวิถี ตัวควบคุมการเคลื่อนไหวที่เหมาะสมควร จำกัด ความเร็วอย่างรวดเร็วและใช้กลยุทธ์การเร่งความเร็วและการควบคุมการชะลอตัวที่หลากหลายในระหว่างขั้นตอนการเร่งความเร็วและการชะลอตัวของการเคลื่อนไหว

ด้วยความเร็วที่ตั้งไว้ในการเคลื่อนไหวเร่งความเร็วอย่างรวดเร็วของระบบเป็นเรื่องปกติที่จะเพิ่มการเสริมแรงและการเร่งความเร็วของระบบและเพื่อใช้การปรับการชะลอตัวของ S-Curve เมื่อสิ้นสุดการชะลอตัว เพื่อหลีกเลี่ยงการสั่นสะเทือนหลังจากติดตั้งระบบบุญของระบบได้รับการออกแบบให้ลดลงตามลำดับ ดังนั้นตัวควบคุมการเคลื่อนไหวของจุดมักจะมีความสามารถในการควบคุมการเปลี่ยนแปลงพารามิเตอร์และการเปลี่ยนแปลงโปรไฟล์การชะลอตัวในเครือข่าย

การควบคุมการเคลื่อนไหวอย่างต่อเนื่องสำหรับการกลิ้งกระดาษ:

การควบคุมประเภทนี้หรือที่เรียกว่าการควบคุมรูปร่างส่วนใหญ่ใช้สำหรับการควบคุมการเคลื่อนไหวรูปร่างในระบบประสาทส่วนกลางและระบบตัดทั่วไป คอนโทรลเลอร์การเคลื่อนไหวที่สอดคล้องกันจะต้องแก้ปัญหาของวิธีการตรวจสอบความถูกต้องของระบบในการปรับเปลี่ยนรูปร่างและวิธีการรักษาค่าคงที่ความเร็วแทนเจนต์เมื่อเครื่องมือเคลื่อนที่ไปตามรูปร่างด้วยความเร็วสูง สำหรับการประมวลผลของกลุ่มขนาดเล็กโปรแกรมมีฟังก์ชั่นการประมวลผลล่วงหน้าหลายอย่าง

การควบคุมการเคลื่อนไหวแบบซิงโครไนซ์:

หมายถึงการควบคุมการเคลื่อนไหวแบบร่วมมือหลายแกนซึ่งสามารถซิงโครไนซ์หลายแกนตลอดกระบวนการเคลื่อนไหวหรือซิงโครไนซ์ความเร็วในเครื่องในระหว่างกระบวนการเคลื่อนไหว ส่วนใหญ่จะใช้สำหรับการควบคุมระบบและต้องใช้การส่งผ่านอิเล็กทรอนิกส์และฟังก์ชั่นจะงอยปากอิเล็กทรอนิกส์ อุตสาหกรรมรวมถึงการย้อมสีการพิมพ์กระดาษม้วนเหล็กและการตัดแบบซิงโครไนซ์ การควบคุมพลังงานแบบปรับตัวมักจะใช้ในอัลกอริทึมการควบคุมของตัวควบคุมการเคลื่อนไหวที่สอดคล้องกัน โดยการปรับขนาดและเฟสของตัวแปรการปรับจูนโดยอัตโนมัติทำให้มั่นใจได้ว่าฟังก์ชั่นการควบคุมเอาต์พุตที่เพิ่มขึ้นนั้นมีขนาดเท่ากันกับการรบกวน แต่ตรงกันข้ามในเฟสกำจัดการรบกวนเป็นระยะและทำให้มั่นใจได้ว่าการควบคุมระบบแบบซิงโครไนซ์

กล่าวอีกนัยหนึ่งตัวควบคุมการเคลื่อนไหวถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในหลาย ๆ สาขาโดยเฉพาะในระบบควบคุมเซอร์โว AC และหลายแกน มันสามารถใช้ทรัพยากรคอมพิวเตอร์อย่างเต็มที่เพื่ออำนวยความสะดวกให้ผู้ใช้ตระหนักถึงการวางแผนเส้นทางการเคลื่อนไหวดำเนินการที่กำหนดไว้ล่วงหน้าและตระหนักถึงการควบคุมเซอร์โวที่มีความแม่นยำสูง การรวมกันของเทคโนโลยีการควบคุมการเคลื่อนไหวและเทคโนโลยี AC Servo Drive ส่งเสริมการพัฒนาอย่างต่อเนื่องของเทคโนโลยีไฟฟ้าในประเทศจีน

ตัวควบคุมการเคลื่อนไหวมีข้อดีดังต่อไปนี้:

ความแม่นยำสูง: มันสามารถตระหนักถึงการควบคุมตำแหน่งที่แม่นยำมากเช่นเดียวกับการควบคุมการเร่งความเร็วและความเร็ว

ความยืดหยุ่นสูง: สามารถตั้งโปรแกรมได้อย่างอิสระเพื่อปรับให้เข้ากับสภาพแวดล้อมอัตโนมัติที่แตกต่างกัน

ความน่าเชื่อถือสูง: ความน่าเชื่อถือของตัวควบคุมการเคลื่อนไหวสามารถมั่นใจได้ดีขึ้นโดยการตรวจสอบและลูปควบคุมข้อเสนอแนะ

บทบาทของตัวควบคุมการเคลื่อนไหว

ตัวควบคุมการเคลื่อนไหวสามารถใช้ในอุปกรณ์อัตโนมัติที่หลากหลายเช่น:

หุ่นยนต์อุตสาหกรรม:ตัวควบคุมการเคลื่อนไหวสามารถควบคุมแขนหุ่นยนต์เพื่อให้บรรลุความหลากหลายของงานเช่นการตัดเฉือนการประกอบและการเชื่อม

เครื่องมือเครื่องซีเอ็นซี:พวกเขาสามารถควบคุมตำแหน่งและความเร็วของเครื่องมือเครื่องจักรได้อย่างแม่นยำเพื่อให้ได้กระบวนการเครื่องจักรที่มีประสิทธิภาพ

อุปกรณ์การแพทย์:สามารถนำไปใช้กับเครื่องสแกนทางการแพทย์อุปกรณ์บำบัดด้วยรังสี ฯลฯ เพื่อปรับปรุงความแม่นยำและความมั่นคงของอุปกรณ์ทางการแพทย์

สายการผลิตอัตโนมัติ ฯลฯ :จากสายพานลำเลียงไปจนถึงชั้นวางที่เต็มไปด้วยการใช้ตัวควบคุมการเคลื่อนไหวเพื่อย้ายแพ็คเกจหรือสินค้าได้อย่างราบรื่นและรวดเร็ว

อุปกรณ์อัตโนมัติอื่น ๆ :เช่นโดรนยานพาหนะโลจิสติกส์ในอุตสาหกรรมยานยนต์ระบบการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ ฯลฯ